mini_pacs.h

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#pragma once
 
#include <kcenon/pacs/core/dicom_dataset.h>
#include <kcenon/pacs/core/dicom_file.h>
#include <kcenon/pacs/network/dicom_server.h>
#include <kcenon/pacs/network/server_config.h>
#include <kcenon/pacs/services/verification_scp.h>
#include <kcenon/pacs/services/storage_scp.h>
#include <kcenon/pacs/services/query_scp.h>
#include <kcenon/pacs/services/retrieve_scp.h>
#include <kcenon/pacs/services/worklist_scp.h>
#include <kcenon/pacs/services/mpps_scp.h>
#include <kcenon/pacs/storage/file_storage.h>
#include <kcenon/pacs/storage/index_database.h>
 
#include <atomic>
#include <filesystem>
#include <memory>
#include <mutex>
#include <string>
#include <vector>
 
namespace kcenon::pacs::samples {
 
// =============================================================================
// Configuration
// =============================================================================
 
struct mini_pacs_config {
    std::string ae_title{"MINI_PACS"};
 
    uint16_t port{11112};
 
    std::filesystem::path storage_path{"./pacs_data"};
 
    size_t max_associations{50};
 
    bool enable_worklist{true};
 
    bool enable_mpps{true};
 
    bool verbose_logging{false};
};
 
// =============================================================================
// Statistics
// =============================================================================
 
struct mini_pacs_statistics {
    std::atomic<int> associations_total{0};
 
    std::atomic<int> associations_active{0};
 
    std::atomic<int> c_echo_count{0};
 
    std::atomic<int> c_store_count{0};
 
    std::atomic<int> c_find_count{0};
 
    std::atomic<int> c_move_count{0};
 
    std::atomic<int> c_get_count{0};
 
    std::atomic<int> mwl_count{0};
 
    std::atomic<int> mpps_create_count{0};
 
    std::atomic<int> mpps_set_count{0};
 
    std::atomic<size_t> bytes_received{0};
};
 
// =============================================================================
// Worklist Item
// =============================================================================
 
struct worklist_entry {
    std::string patient_id;
    std::string patient_name;
    std::string patient_birth_date;
    std::string patient_sex;
    std::string study_uid;
    std::string accession_number;
    std::string modality;
    std::string scheduled_station_ae;
    std::string scheduled_date;
    std::string scheduled_time;
    std::string step_id;
    std::string procedure_description;
    std::string referring_physician;
};
 
// =============================================================================
// MPPS Instance
// =============================================================================
 
struct mpps_entry {
    std::string sop_instance_uid;
    std::string status;  // "IN PROGRESS", "COMPLETED", "DISCONTINUED"
    std::string station_ae;
    core::dicom_dataset data;
};
 
// =============================================================================
// Mini PACS Class
// =============================================================================
 
class mini_pacs {
public:
    // =========================================================================
    // Construction
    // =========================================================================
 
    explicit mini_pacs(const mini_pacs_config& config);
 
    ~mini_pacs();
 
    // Non-copyable, non-movable
    mini_pacs(const mini_pacs&) = delete;
    mini_pacs& operator=(const mini_pacs&) = delete;
    mini_pacs(mini_pacs&&) = delete;
    mini_pacs& operator=(mini_pacs&&) = delete;
 
    // =========================================================================
    // Lifecycle
    // =========================================================================
 
    [[nodiscard]] bool start();
 
    void stop();
 
    void wait();
 
    [[nodiscard]] bool is_running() const noexcept;
 
    // =========================================================================
    // Statistics
    // =========================================================================
 
    [[nodiscard]] const mini_pacs_statistics& statistics() const noexcept;
 
    // =========================================================================
    // Worklist Management
    // =========================================================================
 
    void add_worklist_item(const worklist_entry& item);
 
    void clear_worklist();
 
    [[nodiscard]] std::vector<worklist_entry> get_worklist_items() const;
 
    // =========================================================================
    // Configuration Access
    // =========================================================================
 
    [[nodiscard]] const mini_pacs_config& config() const noexcept;
 
private:
    // =========================================================================
    // Initialization
    // =========================================================================
 
    void initialize_storage();
    void initialize_services();
    void configure_server();
    void setup_event_handlers();
 
    // =========================================================================
    // Storage Handlers
    // =========================================================================
 
    services::storage_status handle_store(
        const core::dicom_dataset& dataset,
        const std::string& calling_ae,
        const std::string& sop_class_uid,
        const std::string& sop_instance_uid);
 
    bool update_index(
        const core::dicom_dataset& dataset,
        const std::filesystem::path& file_path);
 
    // =========================================================================
    // Query Handlers
    // =========================================================================
 
    std::vector<core::dicom_dataset> handle_query(
        services::query_level level,
        const core::dicom_dataset& query_keys,
        const std::string& calling_ae);
 
    // =========================================================================
    // Retrieve Handlers
    // =========================================================================
 
    std::vector<core::dicom_file> handle_retrieve(
        const core::dicom_dataset& query_keys);
 
    std::optional<std::pair<std::string, uint16_t>> resolve_destination(
        const std::string& ae_title);
 
    // =========================================================================
    // Worklist Handlers
    // =========================================================================
 
    std::vector<core::dicom_dataset> handle_worklist_query(
        const core::dicom_dataset& query_keys,
        const std::string& calling_ae);
 
    core::dicom_dataset create_worklist_response(const worklist_entry& item);
 
    // =========================================================================
    // MPPS Handlers
    // =========================================================================
 
    network::Result<std::monostate> handle_mpps_create(
        const services::mpps_instance& instance);
 
    network::Result<std::monostate> handle_mpps_set(
        const std::string& sop_instance_uid,
        const core::dicom_dataset& modifications,
        services::mpps_status new_status);
 
    // =========================================================================
    // Member Variables
    // =========================================================================
 
    mini_pacs_config config_;
    mini_pacs_statistics stats_;
 
    // Storage components
    std::shared_ptr<storage::file_storage> file_storage_;
    std::shared_ptr<storage::index_database> index_db_;
 
    // Service providers
    std::shared_ptr<services::verification_scp> verification_scp_;
    std::shared_ptr<services::storage_scp> storage_scp_;
    std::shared_ptr<services::query_scp> query_scp_;
    std::shared_ptr<services::retrieve_scp> retrieve_scp_;
    std::shared_ptr<services::worklist_scp> worklist_scp_;
    std::shared_ptr<services::mpps_scp> mpps_scp_;
 
    // Server
    std::unique_ptr<network::dicom_server> server_;
    std::atomic<bool> running_{false};
 
    // Worklist items (in-memory for this sample)
    mutable std::mutex worklist_mutex_;
    std::vector<worklist_entry> worklist_items_;
 
    // MPPS instances (in-memory for this sample)
    mutable std::mutex mpps_mutex_;
    std::vector<mpps_entry> mpps_instances_;
};
 
}  // namespace kcenon::pacs::samples